土壌有機物を増やす：健全な土壌のためのグローバルガイド

土壌有機物（SOM）は、健全で生産性の高い生態系の基盤です。それは私たちの土壌の生命線であり、水の浸透や養分の利用可能性から、炭素の貯留、気候変動への回復力に至るまで、あらゆるものに影響を与えます。このガイドは、SOM、その重要性、そして世界中の多様な農業および環境状況においてそれを構築し維持するための実践的な戦略についての包括的な概要を提供します。

土壌有機物とは？

土壌有機物は土壌の有機成分であり、様々な分解段階にある植物や動物の残渣、生物（微生物や大型動物相）、そして安定した腐植から構成されています。これは土壌機能において極めて重要な役割を果たす複雑な混合物です。

土壌有機物の主要な構成要素：

• 生物バイオマス：バクテリア、菌類、原生動物、線虫、ミミズなど、分解と養分循環に寄与する生物を含みます。
• 分解中の有機物：分解過程にある植物、動物、微生物の新鮮な残渣。この部分は活発に変化し、養分を放出します。
• 腐植：さらなる分解に耐性のある、安定した分解済み有機物。腐植は土壌構造、保水性、養分の利用可能性を改善します。

なぜ土壌有機物は重要なのか？

SOMは、幅広い土壌機能と生態系サービスにとって不可欠です。その利点は農業生産性を超え、環境や気候の回復力にまで及びます。

健全なSOMレベルの利点：

• 土壌構造の改善：SOMは結合剤として機能し、土壌構造、多孔性、通気性を改善する団粒を形成します。これにより、水の浸透と排水が向上し、侵食が減少します。
• 保水性の向上：SOMは土壌の保水能力を高め、干ばつへの耐性を高め、灌漑の必要性を減らします。これは特に乾燥地域や半乾燥地域で重要です。
• 養分利用可能性の増加：SOMは、窒素、リン、硫黄を含む必須植物養分の貯蔵庫です。有機物が分解されるにつれて、これらの養分は植物が容易に吸収できる形で放出されます。
• 生物活動の活性化：SOMは有益な土壌生物に食物と生息地を提供し、これらの生物は分解、養分循環、病害抑制に貢献します。多様で活発な土壌マイクロバイオームは、健全な植物の成長に不可欠です。
• 炭素貯留：SOMは重要な炭素吸収源であり、大気から二酸化炭素を除去し、土壌に貯留することで気候変動の緩和に貢献します。SOMレベルを高めることは、温室効果ガス排出を削減するための重要な戦略です。
• 侵食の減少：改善された土壌構造と増加した水の浸透により、風や水による土壌侵食のリスクが減少します。これにより、貴重な表土が保護され、水路の堆積が防がれます。
• 土壌肥沃度の改善：高いSOMレベルは全体的な土壌肥沃度に貢献し、より健康な植物、より高い収穫量、そして化学肥料への依存度の低減につながります。
• 緩衝能：SOMは、pH、塩分濃度、その他植物にストレスを与える可能性のある要因の変化に対して土壌を緩衝するのに役立ちます。

土壌有機物レベルに影響を与える要因

SOMレベルは、気候、土壌タイプ、土地管理方法、植生被覆など、要因の複雑な相互作用によって影響を受けます。これらの要因を理解することは、SOMを構築し維持するための効果的な戦略を開発する上で極めて重要です。

SOMに影響を与える主な要因：

• 気候：温度と降雨量は分解速度に大きな役割を果たします。温暖で湿潤な気候は、一般的に冷涼で乾燥した気候に比べて分解速度が速く、SOMレベルが低くなります。しかし、過度の降雨は侵食とSOMの損失につながる可能性もあります。
• 土壌タイプ：土壌の質感と鉱物組成はSOMの貯蔵に影響します。粘土質土壌は、砂質土壌よりも表面積が大きく有機分子を結合する能力があるため、より多くのSOMを保持する傾向があります。
• 土地管理方法：耕うん、施肥、輪作などの農業実践は、SOMレベルに大きな影響を与えます。集約的な耕うんは分解を加速させ、SOMを減少させる可能性がありますが、保全耕うん実践はSOMの構築に役立ちます。
• 植生被覆：植生被覆の種類と量は、土壌への有機物の投入に影響します。カバークロップやアグロフォレストリーのような実践は、SOMレベルを大幅に増加させることができます。
• 侵食：土壌侵食は、通常最もSOMが豊富な層である表土を除去します。侵食を防ぐことは、SOMを維持するために不可欠です。
• 有機質改良材：堆肥、厩肥、バイオ炭などの有機質改良材の添加は、SOMレベルを直接増加させることができます。

土壌有機物を増やすための戦略

SOMを増やすことは、土地管理への総合的なアプローチを必要とする長期的なプロセスです。以下の戦略は、SOMレベルを高めるために様々な農業および環境状況で実施することができます。

SOMを増やすための主要な戦略：

• 保全耕うん：耕うんを減らすか、またはなくすことで、土壌のかく乱を最小限に抑え、侵食を減らし、SOMの蓄積を促進します。かく乱されていない土壌に直接作物を植える不耕起栽培は、非常に効果的な保全耕うんの実践です。事例：ブラジルでの大豆の不耕起栽培、ザンビアでの環境保全型農業。
• カバークロップ：換金作物の間にカバークロップを植えることで、継続的な土壌被覆を提供し、侵食を減らし、土壌に有機物を加えます。カバークロップはまた、窒素を固定し、雑草を抑制し、土壌構造を改善することもできます。事例：米国でのライ麦カバークロップ、ナイジェリアでのマメ科カバークロップ。
• 輪作：異なる根系と養分要求を持つ作物を輪作することで、土壌の健全性を改善し、SOMを増加させます。輪作にマメ科植物を含めることで、窒素を固定し、土壌肥沃度を高めることができます。事例：ケニアでのトウモロコシとマメ科の輪作、インドでの米と小麦の輪作。
• 有機質改良材：堆肥、厩肥、バイオ炭などの有機質改良材を施用することで、土壌に直接有機物を加えます。堆肥と厩肥はまた、必須の植物養分も提供します。事例：ヨーロッパの都市菜園での生ゴミの堆肥化、アルゼンチンの有機農業での動物性厩肥の使用。
• アグロフォレストリー：農業システムに樹木や低木を統合することで、SOMを増やし、侵食を減らし、日陰、木材、果物などの追加的な利益を提供します。事例：東南アジアでのアリークロッピング（樹列間作）、南米でのシルボパスチャー（森林牧畜）。
• 管理放牧：輪換放牧システムを実施することで、根の成長を促進し、牧草地全体に均等に糞尿を分散させることにより、土壌の健全性を改善し、SOMを増加させることができます。事例：ジンバブエでのホリスティックマネジメント、ニュージーランドでの管理放牧。
• 肥料使用量の削減：肥料は作物の収穫量を増やすことができますが、過度の使用は土壌の健全性に悪影響を及ぼし、SOMを減少させる可能性があります。土壌試験と作物のニーズに基づいた施肥の最適化は、これらの悪影響を最小限に抑えるのに役立ちます。緩効性肥料や有機肥料の使用を検討してください。
• 水管理：適切な水管理はSOMを維持するために不可欠です。過剰な灌漑は湛水や嫌気状態を引き起こし、分解を阻害しSOMを減少させる可能性があります。ドリップ灌漑などの効率的な灌漑技術は、水を節約し、土壌の健全性を改善するのに役立ちます。
• 等高線栽培と段々畑：傾斜地では、等高線栽培と段々畑が侵食を減らし、土壌と水を保全するのに役立ちます。これらの実践には、土地の等高線に沿って耕作し植え付け、流出を遅らせるための水平なプラットフォームを作成することが含まれます。
• 再植林と植林：劣化した土地や限界地に木を植えることで、SOMを増やし、侵食を減らし、炭素を貯留することができます。再植林は以前森林であった地域に木を植え直すことを含み、植林は以前森林でなかった地域に木を植えることを含みます。

土壌有機物の評価

SOMレベルを定期的に評価することは、土壌管理実践の効果を監視し、改善が必要な領域を特定するために不可欠です。SOMを評価するために、簡単な視覚的評価から実験室での分析まで、いくつかの方法を使用できます。

SOMを評価する方法：

• 視覚的評価：土壌の色、構造、団粒化を観察することで、SOMの迅速かつ簡単な評価ができます。一般的に、暗い色の土壌は明るい色の土壌よりもSOMレベルが高いです。
• 手触りによる土性判定：土壌サンプル中の砂、シルト、粘土の割合を推定することで、その保水能力とSOM貯蔵の可能性についての洞察を得ることができます。
• スレークテスト：この簡単なテストでは、土壌団粒を水に浸してその安定性を評価します。水中で安定している団粒は、一般的にSOMレベルが高く、土壌構造が良好です。
• 土壌呼吸テスト：土壌からの二酸化炭素放出率を測定することで、微生物活動とSOM分解のレベルを示すことができます。
• 実験室分析：土壌サンプルを実験室に送って分析することで、SOM含有量、養分レベル、その他の土壌特性の正確な測定値を得ることができます。SOMを測定する一般的な方法には、強熱減量（LOI）法とウォークレイ・ブラック酸化法があります。

課題と考慮事項

SOMを構築し維持することは、特に劣化した土壌や集約的に管理されている土壌では困難な場合があります。いくつかの要因がSOMの蓄積を制限する可能性があります：

• 気候的制約：乾燥および半乾燥地域ではしばしば水の利用可能性が限られており、これが植物の成長とSOMの投入を制限する可能性があります。
• 土壌劣化：侵食されたり劣化した土壌はSOMレベルが低く、土壌構造が悪いため、植生を確立しSOMを構築することが困難になる場合があります。
• 土地利用の競合：農業、林業、都市化などの競合する土地利用は、SOM構築実践のための土地の利用可能性を制限する可能性があります。
• 社会経済的要因：資源、技術的知識、市場へのアクセスの欠如は、持続可能な土壌管理実践の採用を妨げる可能性があります。
• 政策と制度的支援：SOM構築実践を促進し、農家や土地管理者にインセンティブを提供するためには、支援的な政策と制度が必要です。

SOM構築に成功したイニシアチブの世界的な事例

世界中の数多くの成功したイニシアチブが、SOMを構築し、土壌の健全性を改善する可能性を示しています。これらの事例は、状況に応じたアプローチと協力的なパートナーシップの重要性を強調しています。

SOM構築イニシアチブの事例：

• 4パーミル・イニシアチブ（グローバル）：食料安全保障を改善し、気候変動を緩和する手段として、世界の土壌有機炭素ストックを年間0.4%増加させることを目指す国際的なイニシアチブ。
• グレート・グリーン・ウォール（アフリカ）：大陸全体に樹木、低木、草のモザイクを植えることで、サヘル地域の砂漠化と土地劣化と戦うイニシアチブ。
• テラプレータ土壌（アマゾン盆地）：バイオ炭やその他の有機質改良材で豊かにされた古代の人為的土壌で、SOM構築の長期的な可能性を示しています。
• 小規模農家における持続可能な集約化（アジア・アフリカ）：土壌の健全性を改善し、作物の収穫量を増やすために、不耕起栽培、カバークロップ、輪作などの保全農業実践の採用を促進。
• リジェネラティブ農業（環境再生型農業）運動（グローバル）：持続可能な農業の基盤として土壌の健全性を強調し、SOMを構築し、生物多様性を高め、炭素を貯留する実践を推進する運動。

結論

土壌有機物を増やすことは、回復力があり持続可能な生態系を創造するために不可欠です。適切な土地管理方法を採用することで、私たちは土壌の健全性を高め、農業生産性を向上させ、気候変動を緩和し、未来の世代のために環境を保護することができます。これには、農家、科学者、政策立案者、消費者が一体となって土壌の健全性と持続可能な土地管理を推進する世界的な努力が必要です。このガイドで概説された原則と実践を理解することは、世界中のより健康な土壌への旅に着手するための強固な基盤を提供します。